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LED Pflanzenlampen Test 2019

Wir testen LED-Pflanzenlampen
  • Photonenstromdichte PAR PPFD
  • Lichtspektrum
  • Bedienbarkeit
  • Bauart

Getestete Lampen und unser Testverfahren

Kürzlich haben wir begonnen LED-Pflanzenlampen bei uns vor Ort zu testen. Wie wir dies bewerkstelligen, soll im Folgenden erläutert werden. Dazu werden die eingesetzten Materialien, sowie der Versuchsaufbau vorgestellt und so die Reproduzierbarkeit der Testergebnisse ermöglicht. Grundsätzlich beschränken sich unsere Tests bisher auf die Feststellung der Leistung und des Lichtspektrums der LED-Pflanzenlampen mithilfe eines geeigneten Messgerätes. Außerdem finden Sie hier eine Übersicht der LED-Pflanzenlampen, die wir bereits getestet haben.

Bereits getestete Pflanzenlampen


Greenception GC-9 Test

  • geeignet für experimentierfreudige Grower durch variables Spektrum
  • Gartenbaubetriebe durch Zusammenschaltbarkeit
  • Indoor-Farmen als alleinige Lichtquelle durch ein volles Lichtspektrum
  • eine Lampe reicht für max. 1m² Fläche

Neusius Dual 180VR Test

  • geeignet als Licht kleinere Anbauvorhaben
  • zur Überwinterung von Pflanzen in dunklen Ecken
  • als ergänzende Lichtquelle in Gewächshäusern
  • eine Lampe reicht für max. 80x80cm Grundfläche

Pro-Emit SunflowPro Test

  • geeignet für Wohnräume durch die passive Lüftung und die angenehme Lichtfarbe
  • Gartenbaubetriebe durch die hochwertigen Komponenten
  • als alleinige Lichtquelle für Indoor-Farmen dank vollem Spektrum und Zusammenschaltbarkeit
  • eine Lampe reicht für 60x60cm Grundfläche
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Warum testen wir LED-Pflanzenlampen?

Das Ziel unseres Testverfahrens, war es glaubhafte, unabhängige Messwerte zu generieren und eine Vergleichbarkeit zwischen den verschiedenen LED-Pflanzenlampen zu ermöglichen. Denn die Herstellerangaben sind zwar durchaus glaubhaft, jedoch messen nicht alle Hersteller die Photonenflussdichte im selben Abstand oder im gleichen Versuchsaufbau, worunter die Vergleichbarkeit der Messergebnisse empfindlich leidet.

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Was brauchen wir zur Messung der LED-Pflanzenleuchten?

Umgebung

Wir verwenden ein Growzelt mit einem Quadratmeter Grundfläche und mylar-beschichteten Wänden. Auf dem Boden des Zeltes liegt eine schwarz gestrichene Pressspanplatte. Die schwarze Platte ist mit einem weißen, aufgemalten Gitter überzogen, welches hundert 10x10cm große Quadrate abgrenzt. Innerhalb der 100 Quadrate dieses Rasters wurde gemessen.

Anbringung der LED-Pflanzenlampe

Die Lampen wurden mithilfe der Garden HighPro Hanger an der Tragestange mittig 50cm über dem Messraster angebracht.

Das eingesetzte PAR-Messgerät

  Das MSC-15 mit dazugehöriger Software

Benutzt wurde das MSC15 von Gigahertz-Optik. Es handelt sich dabei um ein Spektralradiometer für Beleuchtungsstärke, Spektrum, Lichtfarbe und Farbwiedergabe. Im hier beschriebenen Versuch wurde mithilfe des Messgerätes sowohl die Photonenflussdichte an 100 Messpunkten, als auch die Spektralverteilung des Lichts gemessen. Letztere wurde möglichst zentral unterhalb der Lampe ermittelt.

Zum Messgerät gehört eine Software für Windows-Rechner. Durch einen USB-Anschluss wird das Bild vom Bildschirm des Messgerätes auf den Rechner übertragen.

Außerdem wurde noch der Stromverbrauch der Lampen mithilfe eines Stromverbrauchmessgerätes ermittelt.

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Das spektrale Lichtmessgerät misst auch Beleuchtungsstärke und Farbtemperatur

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Wie erhalten wir die LED-Pflanzenlampen?

Bei unseren Tests geht es darum, ihnen aus erster Hand Feedback zu verschiedenen LED-Pflanzenlampen zu geben. Dafür mussten wir uns selbstverständlich Lampen besorgen. Zu diesem Zweck haben wir verschiedene Hersteller gefragt, ob sie bereit wären, uns Lampen zur Messung zur Verfügung zu stellen. Für die Hersteller ist dies kostenlose Werbung. Wir als spezialisiertes Fachportal gewinnen glaubhafte Werte für unsere Vergleichstabellen. Eine Win-Win-Situation für alle Seiten. Wir sind also an keinen Hersteller gebunden und geben unabhängige, von uns selbst gemessene Werte weiter.

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Eine Lampe im Test

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Wie werden die Messungen durchgeführt?

Versuchaufbau

Links sehen Sie eine Skizze unseres Versuchaufbaus. Das Growzelt ist innen mit silberfarbenem, reflektierendem Mylar beschichtet und verfügt an der Voderseite über eine mit Reißverschluss lichtdicht schließbare Tür. Die Bodenplatte ist mehrheitlich von schwarzer Farbe.

Versuchsdurchführung

Zunächst wurde eine LED-Pflanzenlampe mithilfe der Aufhängung 50cm über dem Messraster, mittig auf der Querachse der Growbox angebracht. Das Stromkabel der Lampe wird in ein Strommessgerät eingesteckt und das Strommessgerät wiederum in eine angeschlossene Steckdosenleiste außerhalb der Growbox. Daraufhin wird die Lampe eingeschaltet. Die Photonenflussdichte aller Lampen wurde bei voller Leistung gemessen.

Das Messgerät wurde mithilfe eines USB-Kabels an ein Notebook angeschlossen, auf welchem die entsprechende Software installiert ist. Mit der Messung wurde in dem hinteren linken Quadrat begonnen. Der Sensor, im oberen Teil des Messgeräts wurde in diesem Quadrat mittig platziert. Die Messung wurde gestartet und der Wert abgelesen und in eine Tabelle eingetragen. Daraufhin wurden in der selben Position noch wenigstens zwei weitere Messungen vorgenommen, um die Zuverlässigkeit des ersten Wertes zu überprüfen. Wichen die anderen Werte um mehr als 15μmol ab, wurde der zweite Messwert genutzt, welcher wiederum durch einen vierten Messwert mit Abweichung <15μmol bestätigt werden musste.

Bei der messung war darauf zu achten, dass der messende nicht Licht von der Lampe abschirmt und nicht zu viel Störlicht aus der Umgebung in das Zelt dringt. Deshalb verließ der Messende das Zelt zur Messung immer  und die Zelttür wurde während der Messung immer “angelehnt”. Des Weiteren war für die Neupositionierung des Messgerätes eine Schutzbrille für den messenden von Nöten.

Das Messraster mit seinen hundert Feldern wurde durch eine Tabelle am Rechner nachgestellt. In diese Tabelle wurden die Messwerte eingetragen.

Das Lichtspektrum der Lampen wurde mittig unterhalb der Lampe bei voller Leistung gemessen. Auch dabei wurden jeweils drei Messungen durchgeführt, um etwaige Fehlmessungen auszuschließen. Eine Korrektur war hier aber nicht von Nöten.

Insgesamt lässt sich sagen, dass es immer zu kleinen Abweichungen bei beiderlei Messung kommt.

Nachbearbeitung der Messwerte

Nach der Messung wurden die hundert Messwerte des Photonenstroms addiert und durch hundert geteilt, um den Durchschnittswert der Photonenstromdichte in μmol/m2s zu errechnen. Bei Lampen, die weniger als einen Quadratmeter ausleuchten sollen, wurde auch nur der vom Hersteller empfohlene Bereich im gleichen 10cm-Raster gemessen, wie bei einem Quadratmeter. Dadurch ergibt sich eine andere Anzahl an Messwerten, die addiert wird. Auch hier wurde dann der Durchschnittswert berechnet.

Beispiel:

1. Herstellerempfehlung:

2. ⌀PPFD/empf. Fläche:

Summe der Messwerte, geteilt durch die Anzahl der Messwerte= durchschnittliche Photonenflussdichte auf gemessener Fläche:

3. Die Effizienz einer Lampe wurde in μmol/m2s pro Watt bestimmt. Im obigen Beispiel wäre das:

Um diese hervorragende Effizienz auf einem Quadratmeter zu erreichen bräuchte es im hiesigen Beispiel knapp drei LED-Pflanzenlampen diesen Typs.

Wie wurden die Testergebnisse aufbereitet?

Die Werte des Photonenstroms, wie auch die Streuung der jeweiligen Lampe lassen sich mithilfe der kartierten Photonenstromdichte ablesen. Dort sehen Sie farblich unterlegt den Abfall der Photonenstromdichte nach außen hin. Eine Legende hilft dabei, die Farben konkreten Werten zuzuordnen. Extra angegeben wurden die maximale und die durchschnittliche Photonenstromdichte. So wird die Quantität, also die Stärke oder Menge an Licht dargestellt.

Das Farbspektrum des Lichts der jeweiligen Pflanzenlampe wurde in einem Graphen als Kurvenverlauf dargestellt. Auf der x-Achse findet sich das Spektrum elektromagnetischer Strahlung von 360 nm bis 830 mit den dazugehörigen Lichtfarben. Die Höhe der Kurve zeigt an, wie viel von dieser Lichtfarbe im Spektrum der Lampe vorhanden ist. Hier geht es um die Zusammensetzung, also die Qualität des Lichts.

versuchsaufbau

Skizze des Versuchsaufbaus

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Unwegsamkeiten der Testdurchführung

Die Tests verliefen insgesamt gut, wobei anfangs einige kleinere Unwegsamkeiten ausgeräumt werden mussten. So fehlte die Schutzbrille, was den ersten Test sehr anstrengend machte. Mit Schutzbrille wurde es dann deutlich leichter.

Der Lieferumfang der LED-Pflanzenlampen umfasste nicht immer eine Aufhängung. Wenn eine Aufhängung mitgeliefert wurde, war diese niemals höhenverstellbar, sodass wir noch eine zusätzliche Aufhängung benötigten. Ebenfalls wurden in einem Fall zwei Lampen für einen Quadratmeter empfohlen. Da wir uns an der Empfehlung des Herstellers orientieren wollten, mussten wir noch eine weitere Aufhängung besorgen. Letztlich hatten wir zwei höhenverstellbare Aufhängungen. Diese wurden an den mitgelieferten Aufhängungen mithilfe eines Karabiners befestigt. Beim Erwerb der Aufhängung ist darauf zu achten, dass sich der Karabiner am oberen Ende um die Tragestange des Growzelts schließen lässt. Viele Karabiner haben zwar den nötigen Durchmesser, lassen sich aber nicht weit genug öffnen.

Für das Messgerät benötigten wir eine längeres USB-Kabel, als mitgeliefert wurde, um es bequem verschieben und die Werte am Rechner einsehen zu können.